Grundvallarbylting í hönnun teygjanlegra spóla eftir vísindamenn við vísinda- og tækniháskólann í Kína fjallar um mikilvæga hindrun í snjalltækjum sem klæðast: að viðhalda stöðugri rafsvörun meðan á hreyfingu stendur. Rannsókn þeirra, sem birt er í Materials Today Physics, staðfestir hlutfallslega virkni (AR) sem afgerandi breytu til að stjórna rafsvörun við vélrænni álagi.
Með því að fínstilla AR gildi hannaði teymið planar spólur sem náðu næstum álagsóbreytileika, sem sýnir minna en 1% breytingu á spanstuðli við 50% lengingu. Þessi stöðugleiki gerir kleift að nota áreiðanlega þráðlausa aflgjafaflutning (WPT) og NFC samskipti í kraftmiklum klæðanlegum forritum. Samtímis virka stillingar með háum AR (AR>10) sem afar næmir álagsnemar með 0,01% upplausn, tilvaldir fyrir nákvæma lífeðlisfræðilega vöktun.
Tvöföld virkni náð fram:
1. Óskert afl og gögn: Spólur með lágu AR (AR=1,2) sýna einstakan stöðugleika og takmarka tíðnidrift í LC-sveiflum við aðeins 0,3% undir 50% álagi – sem er mun betri en hefðbundnar hönnunir. Þetta tryggir stöðuga WPT-nýtni (>85% í 3 cm fjarlægð) og öflug NFC-merki (<2dB sveiflur), sem er mikilvægt fyrir lækningatæki og klæðnað sem er alltaf tengt.
2. Skynjun á klínískum mælikvarða: Spólur með mikilli AR-virkni (AR=10,5) þjóna sem nákvæmir skynjarar með lágmarks krossnæmi fyrir hitastigi (25-45°C) eða þrýstingi. Samþættar fylkingar gera kleift að fylgjast með flóknum lífvélafræðilegum eiginleikum í rauntíma, þar á meðal kinematískum eiginleikum fingra, gripkrafti (0,1N upplausn) og greina sjúklegan skjálfta snemma (t.d. Parkinsonsveiki við 4-7Hz).
Kerfissamþætting og áhrif:
Þessir forritanlegu spólar leysa þann vanda sem hefur myndast við stöðugleika og næmi í teygjanlegum rafeindabúnaði. Samverkun þeirra við smækkaðar þráðlausar hleðslueiningar sem uppfylla Qi-staðla og háþróaða rafrásarvörn (t.d. endurstillanlegar öryggi, eFuse IC) hámarkar skilvirkni (>75%) og öryggi í hleðslutækjum sem hægt er að bera á tækjum með takmarkað pláss. Þetta AR-drifna rammaverk býður upp á alhliða hönnunaraðferðafræði til að fella öflug spankerfi inn í teygjanleg undirlag.
Leið áfram:
Í bland við nýjar tæknilausnir eins og teygjanlegar, rafsegulbylgjur með léttum krafti flýta þessar spólur fyrir þróun sjálfknúinna, læknisfræðilegra klæðnaðartækja. Slíkir pallar lofa stöðugri, hágæða lífeðlisfræðilegri vöktun ásamt óhagganlegri þráðlausri samskiptum – sem útrýmir þörfinni fyrir stífa íhluti. Tímalínur fyrir innleiðingu háþróaðra snjalltextíls, AR/VR viðmóta og kerfa fyrir meðferð langvinnra sjúkdóma styttast verulega.
„Þetta verk færir klæðanlegan rafeindabúnað úr málamiðlun yfir í samverkun,“ sagði aðalrannsakandinn. „Við náum nú samtímis skynjun á rannsóknarstofustigi og áreiðanleika á hernaðarstigi í sannarlega húðlaga pöllum.“
Birtingartími: 26. júní 2025